·設備外觀

·設計簡述

工業互聯網是通過工業資源的網絡互聯、數據互通和系統相互操作，實現制造原料的靈活配合、制造過程的按需執行、制造工藝的合理優化和制造環境的快速適應，達到資源的高效利用，從而構建服務驅動型的新工業生態體系。
隨著《中國制造2025》的實施，美國先進制造伙伴計劃、德國工業4.0等一系列發展國家也提出了戰略實施步驟，工業互聯網已經呈現全球化發展勢頭，實現大范圍普遍推廣應用，進入科技發展與實際應用環環相連、互相推進的良性循環模式。做為全球工業體系智能化變革的重要推手，工業互聯網主要應用于設計、生產、管理和服務等全生命周期的各個環節，是中國戰略性新興產業的重要組成部分，蘊含著巨大的經濟價值。用工業互聯網改造傳統產業，必將提升產業的經濟附加值，同時也有力推動我國經濟發展方式由生產驅動向創新驅動的轉變，促進我國產業結構的調整。
2017年9月，國家電子技術標準化研究所發布了《工業互聯網白皮書》，對工業互聯網的發展背景、內涵本質、技術現狀、標準現狀、產業應用等方面進了論述。明確指出工業互聯網的實施包括四個階段:一是感知控制階段；二是互聯互通階段；三是數據應用階段；四是創新的服務模式階段,利用信息管理、智能終端和平臺集成等技術,實現傳統工業智能化改造,提升產業價值,優化服務資源和激發產業創新。
本設備依托于中國工業互聯網發展，針對信息技術與制造業融合過程研發而來，模擬一條高度自動化生產線不同工位。通過不同工位化設備、跨品牌跨距離的全面互聯互通，實現生產過程中的各個流程實時同步到邊緣計算服務器中。邊緣計算根據各工位數據進行建模分析。結合大數據、人工智能分析的算法模型和物理、化學等各類仿真工具，結合數字孿生、工業智能等技術，對海量數據挖掘分析，實現數據驅動的科學決策和智能應用。通過平臺聯網實現知識復用和應用創新。
生產線由6個工位組合而成，分別為上料搬運、加工、搬運安裝、分揀和倉儲工位，每個工位根據既定邏輯進行不同工作，同時工作信息會被上傳至邊緣服務器中，邊緣服務器會控制各個工位之間相互配合最終完成整條生產線的工作流程。
系統通過工業互聯實現跨平臺聯動功能，將生產過程與數字化管理相結合，打通核心數據鏈，貫通生產制造全場景、全過程，基于數據的廣泛匯聚、集成優化和價值挖掘，優化、創新乃至重塑企業戰略決策、產品研發、生產制造、經營管理、市場服務等業務活動，構建數據驅動的高效運營管理新模式。

·主要參數

1、工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
2、裝置容量：≤1.0KVA；
3、外形尺寸：4000mm×800mm×1900mm；
4、安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。

·組成及功能

系統由六個工位以及工業網絡平臺組成，分別為：上料搬運、加工、搬運安裝、分揀和倉儲工位。
（一）上料搬運站
由料斗、回轉臺、導料機構、工件滑道、三軸機械臂、計數檢測開關、顏色識別光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、直流減速電機、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，三軸機械臂將其搬運至下一工作站。
主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	備注
工作臺	860mm×460mm	1臺	工業型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1組
工作氣壓	0.5MPa
直流減速電機	24V 5r/m	1臺	正科
檢測傳感器	光電漫反射 檢測距離50-300mm、磁感式	4個
三軸機械臂		1個

（二）加工站
由6工位回轉工作臺、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、步進驅動器、步進電機、光電傳感器、接近開關、開關電源、平面推力軸承、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、電氣網孔板、通訊接口板、直流減速電機、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉工作臺有六個旋轉工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進行工件檢測。
主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	備注
工作臺面	860mm×460mm	1臺	工業型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1組
工作氣壓	0.5Mpa
直流減速電機	24V 5r/m	1臺	正科
步進電機	步距角1.2°	1臺
步進電機驅動器	電壓DC20～50V，斬波頻率最大值300KHZ，電流要求可由開關設定	1套
雙導桿氣缸	行程：75mm	1個	斯昆特
單桿氣缸	行程：45mm	2個	斯昆特
檢測傳感器	光電、電感、磁感式	10個

（三）安裝站
由三軸機械臂、料倉換位部件、工件推出部件、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。
主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	備注
工作臺	860mm×460mm	1臺	工業型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1組
工作氣壓	0.5MPa
單桿氣缸	行程：60mm	2個	斯昆特
旋轉氣缸	180°	1個	斯昆特
真空吸盤及發生器		1個	斯昆特
檢測傳感器	磁感式	4個	SMC
三軸機械臂		1個

（四）傳送分揀站
由三相交流減速電機、V20變頻器、工業相機、旋轉氣缸、分揀料槽、開關電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板等組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來，同時將合格產品傳送至下一站。 
主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	備注
工作臺	860mm×460mm	1臺	工業型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1組
工作氣壓	0.5MPa
變頻器	V20 0.37KW	1臺	西門子
三相異步電機	鼠籠式三相異步電機0.18Kw	1臺
旋轉氣缸	0～180°	1個	斯昆特
單桿氣缸	行程：60mm	2個	斯昆特
檢測傳感器	工業相機	1個

（五）分類站
由二維絲桿運動機構、氣動推出機構、分類料倉、步進電機、步進驅動器、電感傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。

名稱	型號規格	數量	備注
工作臺面	860mm×460mm	1臺	工業型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1組
工作氣壓	0.5MPa
步進電機驅動器	電壓DC20～36V，斬波頻率35KHZ，電流可由開關設定	2個
步進電機	角距：1.8度	2臺
單桿氣缸	行程：45mm	1個	斯昆特
滾珠絲桿	行程≥320mm	2個

由二維絲桿運動機構、氣動推出機構、分類料倉、步進電機、步進驅動器、電感傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。
（六）工業級雙頻無線接入點
采用TL-AP1900DG工業級適應-40℃～+75℃溫度下嚴苛的工業級工作環境；冗余雙路直流供電，以及標準PoE供電，適應工業環境組網要求，穩定可靠；IEC/EN 61000-4高標準工業級防護設計，適應惡劣環境；2.4GHz和5GHz雙頻段并發射頻，無線速率可達1900Mbps；獨立功放電路，提升發射功率；支持設備工作為AP或Client兩種覆蓋/傳輸模式以及Router上網模式，應用靈活；增強雙頻漫游技術，Client模式設備可快速漫游至信號更優的AP；無線冗余技術，干擾下設備通信不中斷（無線冗余功能近期更新軟件支持）；緊湊型鋁合金機身，精致美觀，堅固耐用，高效散熱；標準DIN導軌/壁掛安裝，維護簡便；支持AC或TP-LINK商用網絡云平臺集中管理。
（七）雙核多WAN口千兆企業VPN路由器TL-ER2220G
雙核CPU，256MB DDRIII高速內存，性能強勁5個千兆網口和1個千兆SFP口，1WAN(SFP)+3WAN/LAN+2LAN或1LAN(SFP)+4WAN/LAN+1LANIPSec/PPTP/L2TP VPN，遠程通信更安全Web認證、短信認證、PPPoE服務器上網行為管理（移動APP管控/桌面應用管控/網站過濾/行為審計），內置AC功能，統一管理TP-LINK企業AP，負載均衡與線路備份，內外網ARP防護及常見攻擊防護，智能IP帶寬管理及連接數限制。
（八）工業級雙頻無線客戶端 
采用TL-CPE1300D工業級雙頻無線客戶端，適應-40℃～+75℃溫度下嚴苛的工業級工作環境；IEC/EN 61000-4高標準工業級防護設計，適應惡劣環境；2.4GHz和5GHz雙頻段并行工作射頻，無線速率可達867Mbps；獨立功放電路，提升發射功率；支持設備工作為Client模式，機身小巧，適合安裝在移動端提供無線通信；增強漫游技術，Client模式設備可快速漫游至信號更優的AP；無線冗余技術，干擾下設備通信不中斷；緊湊型鋼殼機身，精致美觀，堅固耐用，高效散熱；標準DIN導軌/壁掛安裝，維護簡便；支持TP-LINK商用網絡云平臺集中管理（云管理、無線冗余功能近期更新軟件支持）。
（九）邊緣網關
要求無線接入方式:以太網。CPU不低于600MHz ARM Cortex-A8，內置存儲器不低于128MB Flash+128MB DDR3，RTC:實時時鐘內置。集成USB端口:1個USB Device2.0接口,1個USB Host2.0接口，串行通訊端口:COM1：RS232/RS485/RS422； COM2：RS485；COM3：RS232，IO端口:2路光電隔離數字點輸入；2路繼電器輸出(最大5A）。以太網:3路10M/100M自適應端口。
（十）工業云平臺
支持網線、WiFi、GPRS和4G連接，無需復雜配置，應用簡單方便；支持絕大部分PLC遠程程序下載和監控，減少用戶出差；支持VPN，一鍵連接，簡單方便;支持通過電腦客戶端、手機APP和網頁遠程數據監控；支持數據報警，移動端APP可推送報警信息，也可配置短信推送和微信推送；支持歷史數據記錄，采集和記錄登記的監控點的數據，并支持列表曲線的數據展示和常用的統計分析；支持遠程停機功能，綁定盒子與PLC的連接，遠程控制停機，便于租賃設備等的遠程設備管理；接口開放，支持OPC接口，用戶可自行組態；同時開放HTTP接口和SDK接口，用戶可自行編程；支持權限分級，可以根據實際情況分配不同權限的賬戶信息，便于設備廠商和終端客戶使用。
（十一）環網三層網管工業交換機
采用TL-SG5210工業級交換機，提供8個10/100/1000M自適應RJ45 端口和2個千兆SFP端口；工業級工作溫度：-40℃~75℃；寬電壓輸入：9.6V~60VDC；多種安裝方式：導軌式安裝+壁掛安裝；IP30防護：減少粉塵影響；提供三層管理、云管理功能，適應各類復雜網絡環境；三路電源輸入，冗余備份，大大提高產品供電可靠性；EMS高防護等級，無懼各種惡劣環境。
（十二）環網二層管理工業交換機（2臺）
采用TL-SG2210R工業級環網Web網管工業以太網交換機，8個10/100/1000M自適應RJ45 端口,2個千兆SFP端口,工業級工作溫度：-40℃~75℃ , ERPS環網協議,寬電壓輸入：9.6V~60VDC,多種安裝方式：導軌式安裝+壁掛安裝 ,IP30防護：減少粉塵影響 ,提供WEB管理、廣播風暴保護和端口中斷報警開關，適應各類復雜網絡環境 。
（十三）工作環境監測模塊
工作環境監測模塊包含工作電網監測模塊、溫濕度監測儀、監控模塊。
工作電網監測模塊采用電子式電能表來顯示測量參數信息。可以直接代替常規電力變送器等輔助單元，作為一種先進的智能化數字化電網前端采集元件，廣泛應用于各種控制系統、變電自動化系統、配電自動化系統中，具有安裝方便、接線簡單、維護方便、工程量小等特點，能夠完成業界不同PLC、工業控制計算機通訊軟件組網。
溫濕度傳感器：

溫度量程:	5～36VDC	供電電流:	<0.1A
溫度量程:	—40℃～＋125℃	濕度量程:	0～100％
溫度精度：	±0.3℃	溫度分辨率:	0.1℃
濕度精度：	±3％RH	濕度分辨率:	0.1％RH
通訊接口:	RS485	通訊協議:	MODBUS RTU
通訊距離:	0～1200米 通過中繼器可延長	波特率:	9600/14400/19200/38400 56000/57600/115200 BPS
通訊地址:	1~255 可設置，掉電保存	參數復位:	軟件復位
指示燈:	電源／通訊	保護功能:	過流／過壓／反接
工作溫度:	—40℃～＋85℃	工作濕度:	0％～85％（不結露）
產品尺寸:	65x45x28MM	安裝方式:	標準35MMU形卡軌

監控模塊：
配備海康威視攝像頭，可記錄整個實驗操作過程，能夠實現高質量回溯。通過該模塊可以記錄學生的考核過程，同時通過回溯查看操作過程中的錯誤點，針對性進行提高和改正。
主要技術參數要求：像素，≥200萬像素1080P高清；鏡頭≥4mm；支持背光補償，智能報警，3D降噪，紅外≥20～30米。
（十四）數字孿生仿真軟件
數字孿生仿真軟件內嵌設備1:1模型，可實時查看設備各模塊運行情況，設備運行動作在數字孿生仿真軟件中同步進行。
數字化孿生虛擬調試平臺支持機械、電氣、自動化多學科協同并行的設計方法，可集成上游和下游工程領域，包括需求管理、機械設計、電氣設計以及軟件/ 自動化工程，使這些學科能夠同時工作， 專注于包括機械部件、傳感器、驅動器、PLC 程序設計和運動控制的設計。該平臺可實現創新性的設計技術，幫助自動化設備設計人員滿足日益提高的要求，不斷提高自動化設備的生產效率、縮短設計周期。
數字孿生仿真軟件支持產品建模、曲面建模、高級裝配、基于物理場引擎運算、支持多種3D模型格式、部件屬性設定、傳感器、碰撞體設計、、支持多種外部通訊協議，如：OPC DA/UA 、SHM、Matlab、PlcSim、TCP、UDP等。可實現外部數據變量導入，實現外部控制變量快速映射關聯，方便快捷。
（十五）電腦桌
主體部分采用工業標準鋁型材（規格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面離地800mm）
（十六）氣泵
功率600W，轉速1380rpm/min，壓力7.0Bar，排氣量40L/min，容量18L。

·實訓項目

（1）基礎實訓項目
1.了解傳感器的應用
2.觀察氣動元件的應用
3.掌握PLC控制技術
4.PLC基本指令學習和實際應用
5.系統故障檢測
6.工件上料程序控制
7.工件搬運程序控制
8.工件檢測程序控制
9.工件搬運安裝程序控制
10.工件加工程序控制
11.工件安裝程序控制
12.工件分類程序控制
13.多工位程序控制
14.工作站聯網程序控制
15.步進電機驅動控制
16.電氣控制系統安裝調試
17.機械系統安裝調試
18.電機驅動調試
19.系統維護和故障檢測技術
（2）工業互聯實訓項目
1.可編程控制器實訓
2.變頻器實訓
3.伺服驅動實訓
4..防火墻的配置
5..工業網絡實訓
6.邊緣網關實訓
7.云組態
8.傳感器技術應用
9.工業軟件技術應用
10.總線通信技術應用
11.工業互聯網技術應用
12.物聯網技術應用
13.網絡安全技術應用
14.數據云平臺技術的應用
15.數字孿生技術應用

·配置清單